专利名称：一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械制造行业的锻压技术领域。
背景技术：
如图I中的圆柱斜齿轮并带有伞齿轮的复合齿轮在汽车、船舶、工程机械和机器设备中有着十分广泛的用途。现在国内外生产这类齿轮几乎都是采用滚齿、磨齿的机械加工工艺生产斜齿圆柱齿轮的齿形；这种加工方法是成熟的、定型的生产工艺。但是从又好又快发展的科学发展观的高度来看，这种传统的斜齿圆柱齿轮的生产制造工艺，也存在固有的不足和缺陷一是机加工效率很低、成本很高，用滚齿机加工I件法向模数6. 5、齿数30、齿顶圆为221、齿厚为53、螺旋角为13°的斜齿、螺旋齿圆柱齿轮并且带有伞齿轮的双联齿
轮，单是滚铣斜齿圆柱齿轮的齿形就需要两个多小时才能完成一件，滚齿后留O. 4mm的磨削量。二是齿形是通过滚齿机切削加工而成形的，在滚齿的切削加工过程中，把齿和齿之间的金属纤维切断了，因此在齿轮的啮合运行中，相对而言与直接精锻出斜齿齿形的圆柱齿轮强度要差很多。三是在滚齿的切削过程中把很多金属切削掉变成了废料，因此材料的消耗定额高。由于上述三项缺陷的客观存在，因此用传统方法加工的斜齿圆柱齿轮并带有伞齿轮的复合齿轮成本高、效率低、机械强度较差。
发明内容为了克服复合齿轮的斜齿圆柱齿轮齿形机械加工滚齿效率低、成本高、材料消耗定额高、齿形工作面机械强度低的不足，本实用新型提供一种在同一套模具中，一锤同时锻造出复合齿轮斜齿圆柱齿轮齿形和圆锥齿轮齿形的精锻模具。用相对闭合的模具结构，直接锻造出斜齿圆柱齿轮齿形和伞齿轮齿形，而且是在同一套模具内，一锤锻造成形的精密锻造模具的结构设计。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案的技术要点是I. 一模一锤锻成复合齿轮的圆柱斜齿轮齿形和圆锥齿轮齿形精锻模具，其技术方案的技术要点是圆柱斜齿轮的型腔模它是一件完整的圆柱斜齿内齿轮、并且它在模具工作的过程中是可以上下浮动的，圆柱斜齿轮齿形的型腔模和圆锥齿轮的齿形型腔模在合模前是各自分离的独立的零件，但是在合模后通过齿形模与应力圈定位销(2)的作用，形成一个没有相对运动的整体零件，下凸模在轴向是固定的、在径向通过双向止推轴承(3)是可以灵活转动的。锻件的脱模卸料是由滑块下行提供的卸料力，和在相对独立的圆环形脱模卸料器(25)的作用下，使圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈
(11)整体向下运动完的。2.根据技术方案的技术要点I所述的“一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，圆柱斜齿轮的型腔模它是一件圆柱斜齿内齿轮、并且是可以上下浮动的，其构造特征是圆环形的圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆环形的圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈(11)通过圆锥形的圆柱斜齿轮齿形型腔模阻止转动销(23)形成一个整体部件，圆柱斜齿轮的型腔模(9)它在压缩弹簧(10)作用力和压力机滑块打击力的交替作用下可以上下浮动。3.根据技术方案的技术要点I所述的“一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，圆柱斜齿轮齿形的型腔模和圆锥齿轮的齿形型腔模在合模前是各自分离的独立的零件，但是在合模后通过齿形模与应力圈定位销(2)形成一个没有相对运动的整体零件，其构造特征是圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)其内孔是一件圆柱斜齿内齿轮、其外圆是上大下小的圆锥形，圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈(11)其外形是上小下大的圆柱形，内孔是上大下小的圆锥形，其上端面有4个以上的阻止转动的制动圆孔、其下端面有4个以上的用于压缩弹簧安装的圆弧形长孔，圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈(11)的结合面之间有两个以上的限位销孔。4.根据技术方案的技术要点I所述的“一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，下凸模(6)在轴向是固定的、在径向通过双向止推轴承(3)是可以灵活转动的，其构造特征是下凸模(6)是一件实心体、并且其上中下三段的外形是不同形状的、上端是上小下大的两级圆锥台、中部是与圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)的斜齿内齿轮相吻合的并且有滑动间隙的圆柱斜齿轮、下端是小于中部的圆柱形。 5.根据技术方案的技术要点I所述的“一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，锻件的脱模卸料是由相对独立的脱料模(25)使圆柱斜齿轮齿形型腔模和圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈(11)整体向下运动完的，其特征是相对独立的脱模卸料器(25)是一件上端面有环形凹槽的环形体，在凹槽平面有4个以上的通孔，下端面有一件扁薄的圆环形、在圆环形靠内侧有若干个上端是圆柱形下端是半球形的包容钢球的通孔，通过钢球盖板(25-3)安装有若干个钢球(25-2)，在圆环形靠外侧有4个以上的与凹槽平面上的通孔对应的螺纹孔。6.根据技术方案的技术要点5所述的“一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”的钢球盖板(25-3)，其特征是它是扁平的圆环形，在内侧有通孔、其通孔在高度的中心线以上是圆形、在高度的中心线以下是半球形，在其外侧有螺纹通孔。本实用新型的有益效果是①生产斜齿、螺旋齿圆柱齿轮并带有伞齿轮的复合齿轮的生产效率很高。以加工一件法向模数6. 5，齿数30，齿顶圆为221，齿厚为53，螺旋角为13°的斜齿、螺旋齿圆柱齿轮为例用滚齿机加工工艺仅加工斜齿圆柱齿轮一般需要60分钟左右才能加工一件齿轮，用机械加工工艺加工这种齿轮，留的磨量是O. 4mm。用本实用新型锻模生产斜齿圆柱齿轮并带有伞齿轮的复合齿轮每小时能生产30件左右，仍然可以只留O. 4mm的磨削加工余量，也可以采用冷精密锻造修形模具形成最终尺寸精度的复合齿轮，增加这种修形精锻工艺的齿轮，其齿轮轮齿完全不需要后续机械加工。可以提高工效30倍以上。②齿轮的材料利用率提高35%以上，③改善和提高了啮合齿的机械强度。④能降低齿轮产品的综合生产成本35%左右；能明显的提高企业的经济效益和社会效益；有利于建设资源节约型社会；符合节能减排发展低碳经济的时代要求。有利于提高企业的经济效益，有利于建设资源节约型社会；有利于节能减排发展低碳经济的时代要求。
图I是复合齿轮零件图。图2是复合齿轮锻件图。[0013]图3是模具等待工作的状态图。图4是将复合齿轮锻造成型完毕的状态图。图5是将复合齿轮锻造成型完毕压力机滑块回到上死点后的状态图。图6是将复合齿轮锻造成型完毕压力机滑块回到上死点后放上锻件脱料模的状态图。图7是压力机第二个行程已经完成锻件脱模的状态图。图8是复合齿轮锻件脱模卸料器。
具体实施方式
为了清楚的描述具体实施方式
和便于本专利的实施，将全部零部件列表描述如下
权利要求1.一模ー锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具，其特征是圆柱斜齿轮的型腔模它是一件圆柱斜齿内齿轮、并且是可以上下浮动的，圆柱斜齿轮齿形的型腔模和圆锥齿轮的齿形型腔模在合模前是各自分离的独立的零件，但是在合模后通过齿形模与应力圈定位销(2)形成一个没有相对运动的整体零件，下凸模在轴向是固定的、在径向通过双向止推轴承(3)是可以灵活转动的，锻件的脱模卸料是由滑块下行提供的卸料力和在相对独立的圆环形脱模卸料器(25)的作用下，使圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应カ圈(11)整体向下运动完的。
2.根据权利要求I所述的“一模ー锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，圆柱斜齿轮的型腔模它是一件圆柱斜齿内齿轮、并且是可以上下浮动的，其特征是圆环形的圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆环形的圆柱斜齿轮齿形型腔模应カ圈(11)通过圆锥形的圆柱斜齿轮齿形型腔模阻止转动销(23)形成一个整体部件，圆柱斜齿轮的型腔模(9)它在压缩弹簧(10)的作用力和压カ机滑块打击力的交替作用下可以上下浮动。
3.根据权利要求I所述的“一模ー锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，圆柱斜齿轮齿形的型腔模和圆锥齿轮的齿形型腔模在合模前是各自分离的独立的零件，但是在合模后通过齿形模与应カ圈定位销(2)形成一个没有相对运动的整体零件，其特征是圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)其内孔是一件圆柱斜齿内齿轮、其外圆是上大下小的圆锥形，圆柱斜齿轮齿形型腔模应カ圈(11)其外形是上小下大的圆柱形，内孔是上大下小的圆锥形，其上端面有4个以上的阻止转动的制动圆孔、其下端面有4个以上的用于压缩弹簧安装的圆弧形长孔，圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应カ圈(11)的结合面之间有两个以上的限位销孔。
4.根据权利要求I所述的“一模ー锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，下凸模(6)在轴向是固定的、在径向通过双向止推轴承(3)是可以灵活转动的，其特征是下凸模(6)是一件实心体、并且其上中下三段的外形是不同形状的、上端是上小下大的两级圆锥台、中部是与圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)的斜齿内齿轮相吻合的并且有滑动间隙的圆柱斜齿轮、下端是小于中部的圆柱形。
5.根据权利要求I所述的“一模ー锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”，锻件的脱模是由相对独立的脱料模(25)使圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应カ圈(11)整体向下运动完的，其特征是相对独立的脱模卸料器(25)是一件上端面有环形凹槽的环形体，在凹槽平面有4个以上的通孔，下端面有一件扁薄的圆环形、在圆环形靠内侧有若干个上端是圆柱形下端是半球形的包容钢球的通孔，通过钢球盖板(25-3)安装有若干个钢球(25-2)，在圆环形靠外侧有4个以上的与凹槽平面上的通孔对应的螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的“ー模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具”的钢球盖板(25-3)，其特征是它是扁平的圆环形，在内侧有通孔、其通孔在高度的中心线以上是圆形、在高度的中心线以下是半球形，在其外侧有螺纹通孔。
专利摘要一模一锤锻成复合齿轮的柱齿斜齿形和锥齿形精锻模具，其技术方案的技术要点是圆柱斜齿轮的型腔模它是一件圆柱斜齿内齿轮、并且是可以上下浮动的，圆柱斜齿轮齿形的型腔模和圆锥齿轮的齿形型腔模在合模前是各自分离的独立的零件，但是在合模后通过齿形模与应力圈定位销(2)形成一个没有相对运动的整体零件，下凸模在轴向是固定的、在径向通过双向止推轴承(3)是可以灵活转动的，锻件的脱模卸料是由滑块下行提供的卸料力和在相对独立的圆环形脱模卸料器(25)的作用下，使圆柱斜齿轮齿形型腔模(9)和圆柱斜齿轮齿形型腔模应力圈(11)整体向下运动完的。用途是用模具锻造替代斜齿圆柱齿轮齿形的机械加工。有益效果是显著节能降耗、提高工效、降低成本。
文档编号B21J13/08GK202621811SQ20122022682
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者杨其融 申请人:杨其融